前言
在抽象工厂模式开篇之前，我们先思考一个问题，如果我们要设计一套房子，其他的组件暂时不考虑，我们仅仅考虑房顶、地板、窗户、房门进行设计。什么样的风格暂时未知，可能会有很多种类。可以先设计一套古典风格的房子，再设计一套现代风格的房子，再设计一套欧式风格的房子....这么多套房子需要设计，需求不断变化，我们该怎么才能后期的维护和扩展就更有利呢？那当然是减少客户端代码与具体产品类之间的依赖，降低了系统的耦合度，这就是抽象工厂模式的优点之处。
抽象工厂模式定义
抽象工厂模式：提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而无需指定它们具体的类。
- 抽象产品类角色（AbstractProduct）：为抽象工厂中相互依赖的每种产品定义抽象接口对象，也可以这样说，有几种产品，就要声明几个抽象角色，每一个抽象产品角色和一种具体的产品相匹配。
- 具体产品类（ConcreteProduct）：具体产品类实现了抽象产品类，是针对某个具体产品的实现的类型。
- 抽象工厂类角色（Abstract Factory）：定义了创建一组相互依赖的产品对象的接口操作，每种操作和每种产品一一对应。
- 具体工厂类角色（ConcreteFactory）：实现抽象类里面的所有抽象接口操作，可以创建某系列具体的产品，这些具体的产品是“抽象产品类角色”的子类。
抽象工厂模式代码实现
抽象工厂模式的实现，只需要创建三个类：抽象工厂类，具体风格工厂类和具体产品风格实现类。当然也可以分离成四个类，将设计产品接口从抽象工厂分离出来。以设计欧式风格建筑为例：
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创建抽象工厂类
/// <summary> /// 抽象工厂类，提供创建不同类型房子的接口 /// </summary> public abstract class AbstractFactory { /// <summary> /// 抽象工厂提供创建一系列产品的接口——抽象方法，这里作为例子，只给出了房顶、地板、窗户和房门创建接口 /// 【1】房顶创建接口 /// </summary> /// <returns></returns> public abstract Roof CreateRoof(); /// <summary> /// 【2】地板创建接口 /// </summary> /// <returns></returns> public abstract Floor CreateFloor(); /// <summary> /// 【3】窗户创建接口 /// </summary> /// <returns></returns> public abstract Window CreateWindow(); /// <summary> /// 【4】房门创建接口 /// </summary> /// <returns></returns> public abstract Door CreateDoor(); } #region 可以分离出来到单独Class文件的产品接口 /// <summary> /// 房顶抽象类，子类的房顶必须继承该类 /// </summary> public abstract class Roof { /// <summary> /// 创建房顶 /// </summary> public abstract void Create(); } /// <summary> /// 地板抽象类，子类的地板必须继承该类 /// </summary> public abstract class Floor { /// <summary> /// 创建地板 /// </summary> public abstract void Create(); } /// <summary> /// 窗户抽象类，子类的窗户必须继承该类 /// </summary> public abstract class Window { /// <summary> /// 创建窗户 /// </summary> public abstract void Create(); } /// <summary> /// 房门抽象类，子类的房门必须继承该类 /// </summary> public abstract class Door { /// <summary> /// 创建房门 /// </summary> public abstract void Create(); } #endregion -
创建欧式风格工厂
/// <summary> /// 欧式风格房子的工厂，负责创建欧式风格的房子 /// </summary> public class EuropeanFactory : AbstractFactory { // 制作欧式房顶 public override Roof CreateRoof() { return new EuropeanRoof(); } // 制作欧式地板 public override Floor CreateFloor() { return new EuropeanFloor(); } // 制作欧式窗户 public override Window CreateWindow() { return new EuropeanWindow(); } // 制作欧式房门 public override Door CreateDoor() { return new EuropeanDoor(); } } -
创建欧式风格实现
/// <summary> /// European 欧式风格建筑 /// </summary> public class European { /// <summary> /// 欧式地板类 /// </summary> public class EuropeanFloor : Floor { public override void Create() { Console.WriteLine("创建欧式的地板"); } } /// <summary> /// 欧式的房顶 /// </summary> public class EuropeanRoof : Roof { public override void Create() { Console.WriteLine("创建欧式的房顶"); } } /// <summary> ///欧式的窗户 /// </summary> public class EuropeanWindow : Window { public override void Create() { Console.WriteLine("创建欧式的窗户"); } } /// <summary> /// 欧式的房门 /// </summary> public class EuropeanDoor : Door { public override void Create() { Console.WriteLine("创建欧式的房门"); } } } -
欧式风格调用
public void RunTest() { // 欧式风格的房子 Console.WriteLine("开始设计欧式风格房子！"); AbstractFactory europeanFactory = new EuropeanFactory(); europeanFactory.CreateRoof().Create(); europeanFactory.CreateFloor().Create(); europeanFactory.CreateWindow().Create(); europeanFactory.CreateDoor().Create(); }
如果新需求设计新的风格房子，现代风格建筑，只需要创建对应的具体实现工厂和具体产品分风格设计实现。
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创建现代风格工厂
/// <summary> /// 现在风格房子的工厂，负责创建现代风格的房子 /// </summary> public class ModernizationFactory : AbstractFactory { // 制作现代房顶 public override Roof CreateRoof() { return new ModernizationRoof(); } // 制作现代地板 public override Floor CreateFloor() { return new ModernizationFloor(); } // 制作现代窗户 public override Window CreateWindow() { return new ModernizationWindow(); } // 制作现代房门 public override Door CreateDoor() { return new ModernizationDoor(); } } -
创建现代风格实现
/// <summary> /// Modernization 现代风格建筑 /// </summary> public class Modernization { /// <summary> /// 现代的房顶 /// </summary> public class ModernizationRoof : Roof { public override void Create() { Console.WriteLine("创建现代的房顶"); } } /// <summary> /// 现代的地板 /// </summary> public class ModernizationFloor : Floor { public override void Create() { Console.WriteLine("创建现代的地板"); } } /// <summary> /// 现代的窗户 /// </summary> public class ModernizationWindow : Window { public override void Create() { Console.WriteLine("创建现代的窗户"); } } /// <summary> /// 现代的房门 /// </summary> public class ModernizationDoor : Door { public override void Create() { Console.WriteLine("创建现代的房门"); } } } -
现代风格调用
public void RunTest() { // 欧式风格的房子 Console.WriteLine("开始设计欧式风格房子！"); AbstractFactory europeanFactory = new EuropeanFactory(); europeanFactory.CreateRoof().Create(); europeanFactory.CreateFloor().Create(); europeanFactory.CreateWindow().Create(); europeanFactory.CreateDoor().Create(); //现代风格的房子 Console.WriteLine("开始设计现代风格的房子！"); AbstractFactory modernizationFactory = new ModernizationFactory(); modernizationFactory.CreateRoof().Create(); modernizationFactory.CreateFloor().Create(); modernizationFactory.CreateWindow().Create(); modernizationFactory.CreateDoor().Create(); }
抽象工厂模式的优缺点
优点：
【抽象工厂模式】将系列产品的创建工作延迟到具体工厂的子类中，我们声明工厂类变量的时候是使用的抽象类型，同理，我们使用产品类型也是抽象类型，这样做就尽可能的可以减少客户端代码与具体产品类之间的依赖，从而降低了系统的耦合度。耦合度降低了，对于后期的维护和扩展就更有利，这也就是【抽象工厂模式】的优点所在。
缺点：
【抽象工厂模式】很难支持增加新产品的变化，这是因为抽象工厂接口中已经确定了可以被创建的产品集合，如果需要添加新产品，此时就必须去修改抽象工厂的接口，这样就涉及到抽象工厂类以及所有子类的改变，这样也就违背了“开发—封闭”原则。